(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、パソコン、あるいはＰＤＡ等の情報端末機器内部に組込む多周波用スリーブ型小型アンテナをより帯域幅が広く高感度での送受信が可能で、しかも簡便な構成で提供することにある。【解決手段】内部導体（１ａ）、内部導体を取り囲む絶縁体（１ｂ）、絶縁体（１ｂ）の周りに形成された外部導体（１ｃ）、および外部導体（１ｃ）を被覆するシース（１ｄ）を含む高周波同軸ケーブル（１）の端部側面で絶縁体（１ｂ）が露出した部分の内部導体（１ａ）の先端部に第一の周波数に共振するループアンテナ部を形成するため、ループ長（Ｌ１）のループ状導体板（２）を接続するとともに、高周波同軸ケーブル（１）の側面部で露出した外部導体（１ｃ）に円筒状導体（３）を接続する。なお、ループ状導体板（２）のケーブル方向の長さ（Ｌ２）と露出した絶縁体部（Ｌ３）に位置する内部導体（１ａ）及び円筒状導体（３）の長さ（Ｌ４）との合計した導体部の長さ（Ｌ）は第二の周波数に共振する長さとする。【選択図】  図１
2006101243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体、該内部導体を取り囲む絶縁体、該絶縁体の周りに形成された外部導体、および該外部導体を被覆するシースを含む高周波同軸ケーブルの端面から該ケーブル本体に向かって順次、内部導体および絶縁体が露出し、その際、該露出した内部導体はループアンテナ部を形成するループ状導体板に接続され他方、該露出した絶縁体に隣り合うシース端部外周には円筒状導体が非接触状態で設けられ且つ該円筒状導体は外部導体と接続されたループアンテナ部を内包するスリーブアンテナ。
【請求項２】
該ループ状導体板が第一の共振周波数に共振するループアンテナ部の放射電極として機能する請求項１に記載のスリーブアンテナ。
【請求項３】
該ループ状導体板のループ長が第一の共振周波数の波長である請求項２に記載のスリーブアンテナ。
【請求項４】
該同軸ケーブルの長手方向に添って、該ループ状導体板と円筒状導体と露出した絶縁体部の内部導体とで形成される導体部が、第二の共振周波数に共振する放射電極として機能する請求項１に記載のスリーブアンテナ。
【請求項５】
導体部の長さが、第二の共振周波数の２分の１波長である請求項４に記載のスリーブアンテナ。
【請求項６】
該ループ状導体板を形成する面が該円筒状導体の断面に直交している請求項１〜５のいずれかに記載のスリーブアンテナ。
【請求項７】
該ループ状導体板の外形が多角形である請求項１〜６のいずれかに記載のスリーブアンテナ。
【請求項８】
該多角形が三角形である請求項１〜７のいずれかに記載のスリーブアンテナ。
【請求項９】
該多角形の一辺が該円筒状導体の断面に平行状態で対峙している請求項７または８に記載のスリーブアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコン等ＯＡ機器に取り付ける外部アンテナとしての小型スリーブアンテナに関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来の小型スリーブアンテナとしては、高周波同軸ケーブル（以下、“同軸ケーブル“と略記する）の端部で露出した内部導体（線状エレメント）の先端部に、該エレメントに流れる電流と逆方向に電流が流れるように、ヘリカルコイルを付加したスリーブアンテナが知られている。（例えば、特許文献１参照。）
このアンテナは、線状エレメント部による第一周波数共振に加えて、ヘリカルコイルの追加により、該線状エレメントとインダクタンスによる並列共振を利用して第二周波数共振を惹起して多周波対応を実現させている。ところで、このアンテナの周波数特性（ＶＳＷＲ）は、同文献に記載の第２図に示すように、３５ＭＨｚと４０ＭＨｚの２周波近傍に共振点があるものの、共振点から少しはずれた周波数になると、ＶＳＷＲの値が大きくなり極端に周波数特性が悪化していることが分かる。言い換えると、ヘリカルコイル方式であるが故に、この方式のアンテナでは周波数帯域幅が狭くなる。
この結果、構造的には、割と簡単であるという長所があるものの、この方式のアンテナを使用した場合には、高感度での送受信状態が得難いという問題が生じてしまう。
【０００３】
【特許文献１】特公平３−７３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題は、より帯域幅が広く且つ高感度での送受信が可能な小型スリーブアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、同軸ケーブルの端部で露出した内部導体にループ状導体板を接続することにより、該板を十分な帯域幅を確保できるループアンテナ部として利用しながら、尚且つ該ループアンテナ部を第二の周波数に共振するエレメントの一部として活用させることに成功した。
かくして、本発明によれば、内部導体、該内部導体を取り囲む絶縁体、該絶縁体の周りに形成された外部導体、および該外部導体を被覆するシースを含む高周波同軸ケーブルの端面から該ケーブル本体に向かって順次、内部導体および絶縁体が露出し、その際、該露出した内部導体はループアンテナ部を形成するループ状導体板に接続され他方、該露出した絶縁体に隣り合うシース端部外周には円筒状導体が非接触状態で設けられ且つ該円筒状導体は外部導体と接続されたループアンテナ部を内包するスリーブアンテナが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
上記の構成を採る本発明の小型スリーブアンテナによれば、ループ状導体板に二重機能を付加したので、形態的にも小型され、しかも帯域幅が大幅に広がって安定した通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の小型スリーブアンテナの例について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、２周波に対応した小型スリーブアンテナの一例を示す斜視図である。
図２は、図１の一部破断平面図である。
図１〜図２において、（１）は同軸ケーブル本体、（１ａ）は内部導体、（１ｂ）は内部導体（１ａ）を取り囲む絶縁体、（１ｃ）は絶縁体（１ｂ）の周りに形成された外部導体、（１ｄ）は外部導体（１ｃ）を被覆するシース、（１ｅ）は外部導体（１ｃ）とシース（１ｄ）との間で周方向に亘って形成された空隙部、（２）はループアンテナ部を形成するループ状導体板、そして、（３）はシース（１ｄ）の端部を非接触状態で取り囲む円筒状導体、（３ａ）は円筒状導体（３）の端部端面、（３ｂ）は円筒状導体（３）の端部端面（３ａ）中央に設けられた外部導体（１ｃ）を接続するための接続孔である。
さらに、同軸ケーブル本体（１）の端部では、絶縁体（1ｂ）と外部導体（１ｃ）とシース（１ｄ）とが同軸ケーブル本体（１）の長手方向にほぼ直交する面に沿って剥ぎ取られ、内部導体（１ａ）が露出している。この露出した内部導体（１ａ）は三角形状のループ状導体板（２）に接続され、（Ｓ１）はその際の接続点である。接続手段としては、ハンダ付けや超音波接続、導電接着剤等が挙げられる。また、（Ｌ１）はループ状導体板（２）の外周に沿ったループ長さ、（Ｌ２）は同軸ケーブル本体（１）の長手方向に沿ったループ状導体板（２）の長さである。
上記の露出した内部導体（１ａ）に続き絶縁体（1ｂ）が露出長さ（Ｌ３）で露出している。この露出した絶縁体（１ｂ）を得るには、外部導体（１ｃ）とシース（１ｄ）とを同軸ケーブル本体（１）の長手方向にほぼ直交する面に沿って剥ぎ取ればよい。そして、この露出した絶縁体（１ｂ）に隣り合うシース（1ｄ）の端部外周には円筒状導体（３）が非接触状態で設けられ且つ外部導体（１ｃ）と接続される。接続手段としては、接続具、ハンダ付けや超音波接続等が挙げられる。この際、外部導体（１ｃ）を少し長めに露出させておくと、円筒状導体（３）との接続が容易になる。図２には、この接続の好ましい態様が示されている。ここでは、円筒状導体（３）の底部を導体端面（３ａ）とし、この端面（３ａ）の中央に接続孔（３ｂ）を設けたものである。この接続孔（３ｂ）は、上記の“少し長めに露出した”外部導体（１ｃ）の周囲に嵌め込まれ、この状態でハンダ付けされる。（Ｌ４）はこの円筒状導体（３）の長さを示す。
以上の構成において、ループ状導体板（２）を第一の周波数に共振させるために、そのループ長さ（Ｌ1）は第一の波長の長さに調整される。これにより、ループ状導体板（２）がループアンテナとしての第一の放射電極として機能する。他方、同軸ケーブル（１）本体の長手方向に沿って、ループ状導体板（２）と露出した絶縁体（１ｂ）中の内部導体（１ａ）と円筒状導体（３）とで形成される導体部を第二の周波数に共振させるために、その長さ（Ｌ）すなわち、（Ｌ２）と（Ｌ３）と（Ｌ４）との合計長さが、第二の波長に対して２分の１波長の長さに調整される。これにより、長さが（Ｌ）の導体部は第二の放射電極として機能する。
ここで、Ｌ１＜Ｌ（＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）の関係が満足される場合には、ループ状導体板（２）は第二周波より高周波域に共振し、逆にＬ１＞Ｌ（＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）の関係が満足される場合には、ループ状導体板（２）は第二周波より低周波域に共振する。また、第一の共振周波数を変更する場合には、ループ状導体板（２）のループ長さ（Ｌ１）を変更すればよい。同様に、第二の共振周波数を変更する場合には、長さ（Ｌ）を変更すればよい。この意味では、合計値Ｌを一定の範囲内に保ちながら、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を各々適宜な長さに変更すればよい。
このようなスリーブアンテナを、後揚の実施例に示す材質と寸法で作成し、その実験結果であるアンテナの周波数特性（ＶＳＷＲ特性）を示したのが図２である。
【０００８】
本発明の主要な構成要素となる同軸ケーブル本体（１）、ループ状導体板（２）および円筒状導体（３）の詳細について述べる。
同軸ケーブル本体（１）は、斯界で常用されているものから適宜選定すればよい。一例を挙げると、外径が０．３ｍｍ〜２ｍｍの銀ないし錫メッキ軟銅線を内部導体（１ａ）とし、これをフッ素樹脂で取り囲んで絶縁体（１ｂ）を形成し、この絶縁体（１ｂ）の周りに上述した軟銅線の編組を外部導体（１ｃ）として形成し、さらに、この外部導体（１ｃ）をフッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、および塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等で被覆してシース（１ｄ）とする。ここで、フッ素樹脂としては、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ），四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ），四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン（ＦＥＰ）、および四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が採用される。このような同軸ケーブル本体（１）端部での内部導体（１ａ）の露出長さは、ハンダ付けを容易にする長さであればよく、一般には０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で適宜設定すればよい。また、露出した絶縁体（１ｂ）は、内部導体（１ａ）を腐食から防止したり、あるいは機械的強度を向上させる機能を有する。この意味で、その露出長さ（Ｌ３）は１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で適宜設定すればよい。
ループ状導体板（２）の外形（平面）形状としては、一般に電磁界が誘起され易い多角形状が採用されるが、その中でも、三角形のような鋭角部を有する形状が好ましい。特に好ましいのは、指向性の無い二等辺三角形や正三角形状である。ちなみに、図１には正三角形状のループ状導体板（２）が示されている。その際、ループ状導体板（２）の形成面と、円筒状導体（３）の断面とが直交しているのが好ましい。直交していない場合には、ループ状導体板（２）の一辺からの電磁界が円筒状導体（３）に均等に誘起されず、送受信感度に指向性が生じる懸念がある。同様の理由から、三角形の一辺（底辺）が、円筒状導体（３）の断面に平行な対峙状態で配置されるのが好ましい。また、ループ状導体板（２）の外周長さ（Ｌ１）は３０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲で、長さ（Ｌ２）は１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で、導体幅は誘起される電界エネルギーや寸法の関係から１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で、さらに、その厚さは電界エネルギーや強度等を考慮して０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲で適宜設定すればよい。このようなループ状導体板（２）の材質としては、白銅（洋白）、銅、または銅等の導電性に優れた金属が挙げられる。
円筒状導体（３）については、その長さ（Ｌ４）は電界エネルギーと安定性を考慮し１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で、外径は５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で、さらに厚さは０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲で適宜設定すればよい。このような円筒状導体（３）の材質としては、銅、黄銅、または白銅等の導電性金属が挙げられる。
【０００９】
以下に、本発明の具体例を２周波対応のスリーブアンテナのケースについて示す。
（Ａ）同軸ケーブル本体（１）の準備
長さが１ｍ、外径が２．５ｍｍのケーブルを準備した。各部材の詳細は以下のとおりである。
・  内部導体（１ａ）：外径が０．６ｍｍの銀めっき軟銅線。
・      
絶縁体（１ｂ）：肉厚が１．５７ｍｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）溶融押出し被覆層
・      
外部導体（１ｃ）：外径が０．０８ｍｍのスズメッキ軟銅線を編組してなる、厚さが０．２３ｍｍの金属編組層。
・  シース（１ｄ）：肉厚が０．１５ｍｍの四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン（ＦＥＰ）溶融押出し被覆層。
さらに、上記の同軸ケーブル本体（１）の端面から該本体に向かって、該ケーブルの長手方向とほぼ直交する面に沿ってシース（１ｄ）と外部導体（１ｃ）を剥離・除去し、絶縁体（１ｂ）を５．５ｍｍに亘って露出させ、さらに絶縁体（１ｂ）をその端面から１．５ｍｍに亘って剥離除去して内部導体（１ａ）を露出させた。したがって、この場合の絶縁体（１ｂ）の露出長さ（Ｌ３）は４ｍｍとなる。
（Ｂ）円筒状導体（３）の装着
上記の露出した内部導体（１ａ）先端側から、厚さ１ｍｍ、内径８ｍｍ、外径１０ｍｍ、長さ（Ｌ４）が２４ｍｍの銅製の円筒状導体板（３）を挿入した。その際、図２に示すように、シース（１ｄ）の周りに１．５ｍｍの空隙（１ｅ）をもって非接触状態で設けるとともに円筒状導体板（３）の端面（３ａ）に設けられた接続孔（３ｂ）の部分で外部導体（１ｃ）の端部とをハンダ付けにより接続した。
（Ｃ）内部導体（１ａ）のループ状導体板（２）への接続
露出した内部導体（１ａ）に、ループ長（Ｌ１）が６０ｍｍで、５ＧＨｚ帯に対応する三角形のループ状導体板（２）を接続点（Ｓ１）でハンダ付けにより接続した。この導体板（２）は洋白製で、厚さ０．４ｍｍ、幅４ｍｍ、高さ（Ｌ２）が２４ｍｍの外形を有する。その空間的配置に際しては、図１に示すように、ループ状導体板（２）を形成する面が円筒状導体（３）の断面に直交し、且つその一辺（底辺）が、該円筒状導体の断面に平行になるように対峙させた。したがって、接続点（Ｓ１）の位置は、該底辺のほぼ中央部となる。
また、長さ（Ｌｍｍ＝２４ｍｍ＋４ｍｍ＋２４ｍｍ）の導体部は２．５ＧＨｚ帯に対応することになる。
（Ｄ）スリ−ブアンテナの周波数特性（ＶＳＷＲ）試験
図２に示す周波数特性が得られた。この図からも明らかなように、本発明のスリーブアンテナにあっては、２つの共振点２．５ＧＨｚおよび５ＧＨｚ近傍での共振特性はもちろんのこと、これ以外の帯域である、４．６ＧＨｚ近辺あるいは６ＧＨｚ近辺においてもＶＳＷＲが２以下となっており、上記の２箇所の共振点以外に亘っても十分な帯域幅が確保されていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
本発明のスリーブ型アンテナは、帯域幅が広く高感度で多周波に対応できるとともに、構造が簡単で小型であるので、パソコン、ＰＤＡ等、携帯電話のほか、無線ＬＡＮ等にも有用である。もちろん、本発明の思想の範囲内であれば、種種の変更および応用が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のスリーブアンテナの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のスリーブアンテナの一部破断平面図である。
【図３】本発明のスリーブアンテナの周波数特性（ＶＳＷＲ特性）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１２】
１    高周波同軸ケーブル
１ａ  内部導体
１ｂ  絶縁体
１ｃ  外部導体
１ｄ  シース
２    ループ状導体板（ループアンテナ部）
３    円筒状導体
３ａ  円筒状導体の端面
３ｂ  接続孔
Ｌ１  ループ状導体板のループ長さ
Ｌ２  ループ状導体板のケーブル長手方向の長さ
Ｌ３  露出した絶縁体の長さ
Ｌ４  円筒状導体の長さ
Ｌ    Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を合計した長さ
Ｓ１   接続点
【図１】
2006101243.tif 000003
【図２】
2006101243.tif 000004
【図３】
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